本實用新型涉及一種太陽能電池，尤其涉及一種采用雙TCO膜層的硅基異質結太陽能電池。
背景技術：
近幾年，由于硅片、電池片和組件的產能不斷擴張，光伏發電成本也出現了實質性的下降。因此，降低集成成本（BOS）在整個光伏發電系統成本結構中的比例也變得更加重要，這意味著高效組件在降低系統成本的過程中將扮演著最重要的角色，因為它們在提供相同電量的情況下可以節約更多的BOS成本。在所有的太陽能電池技術中，研究硅基異質結（HJT）太陽能電池具有重要的意義，因為其具備轉換效率高(24.7%), 結構簡單, 制程溫度低(< 250℃), 工藝步驟少以及溫度系數低等優點。與傳統的P型單晶/多晶太陽能電池相比，n型單晶襯底的HJT太陽能電池可以得到更高的轉換效率，而且只需要很少的工藝步驟。同時，HJT具有獨特的無PID（電勢誘導衰減）和無LID（光致衰退）效應保證了光伏組件更可靠和更長的使用壽命。
HJT電池具有高效率、工藝簡單、無照光裂化（LID free）、無電壓裂化（PID free）、低溫度系數、高發電量、低發電成本和雙面照光發電等特性，非常適合分布式光伏應用，為下世代高效率電池主流技術之一。采用雙面異質結組件，在白色背景的反照下，可以多輸出>20%的電力。根據實地的測試，使用雙面的HJT組件比單面的HJT組件平均可多輸出28.9%的電力。
在制備HJT太陽能電池的過程中，PECVD在決定產品的性能方面扮演著最重要的角色。 入光面所沉積的鈍化層為本征層（i）并在上面堆疊摻硼的（P）層，背面同樣沉積本征鈍化層（i）并堆疊摻磷的（n）層,表面鈍化層i/p和i/n的厚度都約為15～20nm。 然后在正反兩面濺鍍上約50-100nm的透明導電膜,目前大都采用傳統的ITO(銦錫氧化物)作為透明導電膜層,在透明導電膜上可以用絲印低溫銀漿的方式制造正反兩面的導線,或者采用電鑄銅的方式來制作入光面的導線,這樣便完成一個HJT電池片的制作。
目前HJT電池的正反面的仍然采用ITO作為透明導電膜的材料,但ITO的功函數較低(4.7)與P型及N型非晶硅層(>5)相差較大,不利于轉換效率的提升, 雖然ITO具有極低的電阻率且技術相當成熟，但需要超過150°C以上的制程溫度，使其形成結晶結構方能獲得較佳的光電性質。然而結晶的過程會增加ITO表面的粗糙度(>2.5 nm)，而高溫制程也限制了它在塑料基材上的應用空間，高溫同時也容易在制作TCO的過程中傷害到非晶硅膜層。
目前有許多較高功函數的TCO如IWO,ITiO等被發表,但由于表面粗度較大及電性較差，所以實際效果并不理想,本實用新型提出在ITO與P型非晶硅膜層中先濺鍍高功函數的IZTO(>)再濺鍍ITO薄膜,以達到高功函數及高導電性的最佳搭配.
本實用新型HJT組件結構在正面中使用的TCO為IZTO及ITO雙層薄膜，IZTO其靶材由In2O3、ZnO和SnO2所組成，可以低溫濺鍍法制作得到非晶或奈米晶結構之薄膜。其功函數可高達5-6 eV，穿透度約為85%，電阻率在10-3-10-4 Ω?cm的范圍，且表面RMS粗糙度可達0.5 nm，其導電特性近似于ITO，而材料成本與制程成本卻優于ITO，且具高耐候性耐溫性,是相當適合發展于HJT使用的新型材料與膜層結構。
技術實現要素：
本實用新型的目的在于提供一種采用雙TCO膜層的硅基異質結太陽能電池，用IZTO氧化物與ITO氧化物搭配成雙TCO的HJT太陽能電池的膜層結構，N型硅片為襯底，正反兩面先用PECVD鍍本征非晶硅膜層,接著正面鍍P型非晶硅層,反面鍍N型非晶硅層膜層,在P型非晶硅層膜層上面采用真空濺鍍IZTO及ITO的雙層TCO, 在N型非晶硅層膜層上鍍ITO,正反兩面表面的導線采用網印銀膏線路的方式或者采用電鑄銅線的方式來進行。正面采用高功函數的IZTO氧化物加上ITO氧化物形成新型高耐候高透光的TCO膜層結構，達到高透光(透光度>82%)、高導電性(電阻率<4x10-5Ωcm)及達到高功函數(>5Ev) 的需求,電池片封裝時正面或者背面朝光都可以使用，有助于HJT電池片的吸光及轉換效率的提高，降低生產成本，有利于市場的推廣及產品的普及。
本實用新型是這樣實現的，它包括正面金屬導線(1)、正面透明導電膜層一(2)、正面透明導電膜層二(3)、正面P型非晶硅膜層(4)、正面本征非晶硅層膜層(5)、N型單晶硅片襯底(6)、背面本征非晶硅層膜層(7)、背面N型非晶硅層膜層(8)、背面透明導電膜層(9)、背面金屬導線(10)，其特征在于，所述正面金屬導線(1)、正面透明導電膜層一(2)、正面透明導電膜層二(3)、正面P型非晶硅膜層(4)、正面本征非晶硅層膜層(5)、N型單晶硅片襯底(6)、背面本征非晶硅層膜層(7)、背面N型非晶硅層膜層(8)、背面透明導電膜層(9)和背面金屬導線(10)從上到下依次連接。
所述正面金屬導線(1)為網印銀膏線路或者電鑄銅線；所述正面透明導膜層一(2)為濺鍍ITO膜層和正面透明導膜層二(3)均為濺鍍IZTO膜層；所述正面P型非晶硅膜層(4)、正面本征非晶硅層膜層(5)、N型單晶硅片襯底(6)、背面本征非晶硅層膜層(7)和背面N型非晶硅層膜層(8)均為PECVD制程；所述背面透明導電膜(9)為濺鍍ITO膜層；所述背面金屬導線(10)為網印銀膏線路或者電鑄銅線。
所述正面金屬導線（1）為網印銀膏線路,其膜層厚度為15-100um，電阻率<5x10-5Ωcm；所述正面金屬導線（1）為電鑄銅線路,其膜層厚度為10-50um，電阻率<5x10-5Ωcm。
所述正面透明導膜層一（2）為濺鍍ITO膜層，其厚度為50-150nm，折射率為2.0-2.1，可見光透光性為82％以上, 電阻率<4x10-4Ωcm。
所述正面透明導膜層二（3）為濺鍍IZTO膜層，其厚度為10-50nm，折射率為2.0-2.1，可見光透光性為85％以上, 電阻率<8x10-4Ωcm。
所述正面P型非晶硅膜層（4），其膜層厚度為5-25nm。
所述正面本征非晶硅膜層（5），其膜層厚度為5-25nm。
所述背面型本征非晶硅膜層（7），其膜層厚度為5-25nm。
所述背面N型非晶硅膜層（8），其膜層厚度為5-25nm。
所述背面透明導膜層（9）為濺鍍ITO膜層，其厚度為50-150nm，折射率為2.0-2.1，可見光透光性為82％以上, 電阻率<4x10-4Ωcm。
所述背面金屬導線（10）為網印銀膏線路,其膜層厚度為15-100um，電阻率<5x10-5Ωcm；所述背面金屬導線（10）為電鑄銅線路,其膜層厚度為10-50um，電阻率<5x10-5Ωcm。
本實用新型的技術效果是：本實用新型以N型硅片為襯底，正反兩面先用PECVD鍍本征非晶硅膜層,接著正面鍍P型非晶硅層,反面鍍N型非晶硅層膜層,在P型非晶硅層膜層上面采用真空濺鍍IZTO及ITO的雙層TCO, 在N型非晶硅層膜層鍍ITO膜層,正反兩面表面的導線采用網印銀膏線路的方式或者采用電鑄銅線的方式來進行，正面采用高功函數的IZTO氧化物加上ITO氧化物形成新型高耐候高透光雙層的TCO膜層結構，達到高透光(透光度>82%)、高導電性(電阻率<4x10-5Ωcm)及達到高功函數(>5Ev) 的需求,電池片封裝時正面或者背面朝光都可以使用，有助于HJT電池片的吸光及轉換效率的提高，降低了生產成本,有利于市場的推廣及產品的普及。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖。
在圖中，1、正面金屬導線2、正面透明導電膜層一3、正面透明導電膜層二4、正面P型非晶硅膜層5、正面本征非晶硅層膜層6、N型單晶硅片襯底7、背面本征非晶硅層膜層8、背面N型非晶硅層膜層9、背面透明導電膜層10、背面金屬導線。
具體實施方式
結合圖1來具體說明本實用新型，它包括正面金屬導線(1)、正面透明導電膜層一(2)、正面透明導電膜層二(3)、正面P型非晶硅膜層(4)、正面本征非晶硅層膜層(5)、N型單晶硅片襯底(6)、背面本征非晶硅層膜層(7)、背面N型非晶硅層膜層(8)、背面透明導電膜層(9)、背面金屬導線(10)，所述正面金屬導線(1)、正面透明導電膜層一(2)、正面透明導電膜層二(3)、正面P型非晶硅膜層(4)、正面本征非晶硅層膜層(5)、N型單晶硅片襯底(6)、背面本征非晶硅層膜層(7)、背面N型非晶硅層膜層(8)、背面透明導電膜層(9)和背面金屬導線(10)從上到下依次連接。
所述正面金屬導線(1)為網印銀膏線路或者電鑄銅線；所述正面透明導膜層一(2)為濺鍍ITO膜層和正面透明導膜層二(3)均為濺鍍IZTO膜層；所述正面P型非晶硅膜層(4)、正面本征非晶硅層膜層(5)、N型單晶硅片襯底(6)、背面本征非晶硅層膜層(7)和背面N型非晶硅層膜層(8)均為PECVD制程；所述背面透明導電膜(9)為濺鍍ITO膜層；所述背面金屬導線(10)為網印銀膏線路或者電鑄銅線。
所述正面金屬導線（1）為網印銀膏線路,其膜層厚度為15-100um，電阻率<5x10-5Ωcm；所述正面金屬導線（1）為電鑄銅線路,其膜層厚度為10-50um，電阻率<5x10-5Ωcm。
所述正面透明導膜層一（2）為濺鍍ITO膜層，其厚度為50-150nm，折射率為2.0-2.1，可見光透光性為82％以上, 電阻率<4x10-4Ωcm。
所述正面透明導膜層二（3）為濺鍍IZTO膜層，其厚度為10-50nm，折射率為2.0-2.1，可見光透光性為85％以上, 電阻率<8x10-4Ωcm。
所述正面P型非晶硅膜層（4），其膜層厚度為5-25nm。
所述正面本征非晶硅膜層（5），其膜層厚度為5-25nm。
所述背面型本征非晶硅膜層（7），其膜層厚度為5-25nm。
所述背面N型非晶硅膜層（8），其膜層厚度為5-25nm。
所述背面透明導膜層（9）為濺鍍ITO膜層，其厚度為50-150nm，折射率為2.0-2.1，可見光透光性為82％以上, 電阻率<4x10-4Ωcm。
所述背面金屬導線（10）為網印銀膏線路,其膜層厚度為15-100um，電阻率<5x10-5Ωcm；所述背面金屬導線（10）為電鑄銅線路,其膜層厚度為10-50um，電阻率<5x10-5Ωcm。
在鍍膜前，N型單晶硅片襯底（6）需要進行預處理，包括清洗、除靜電、離子束轟擊、加熱脫氣處理等。
所述正面本征非晶硅膜層(5)、背面本征非晶硅膜層(7)、正面P型非晶硅膜層(4)、背面N型非晶硅層膜層(8)在等離子體增強化學氣象沉積設備中(PECVD)，分別通入硅烷(SiH4)、磷烷(PH3)、三甲基硼烷TMB(CH3)及H2(Ar)等氣體，在N型單晶硅片襯底(6)上面依序先后完成膜層鍍膜, 襯底溫度為150-500℃，正面本征非晶硅膜層(5)5-20nm厚、背面本征非晶硅膜層(7) 5-20nm厚、正面P型非晶硅膜層(4) 5-20nm厚、背面N型非晶硅層膜層(5-20nm厚)，在等離子體增強化學氣象沉積設備中(PECVD)，依序先后完成膜層鍍膜。
正面透明導電膜層二（3）的鍍制，以真空抽氣系統將濺鍍腔體背景壓力抽至0.7×10-5-0.9×10-5 torr后，利用氬氣當作工作氣體，透過節流閥將通入氬氣控制濺鍍腔體的工作壓力為5×10-3torr，利用高純IZTO靶材（純度99.95%）以脈沖直流電源在正面P型非晶硅膜層(4)上面濺鍍一層10-50nm厚的IZTO薄膜層,從而完成了正面透明導電膜層二（3）的鍍制。
正面透明導電膜層一（2）的鍍制，以真空抽氣系統將濺鍍腔體背景壓力抽至0.7×10-5-0.9×10-5 torr后，利用氬氣當作工作氣體，透過節流閥將通入氬氣控制濺鍍腔體的工作壓力為5×10-3torr，利用高純ITO靶材（純度99.95%）以脈沖直流電源在正面透明導電膜層二（3）上濺鍍一層50-150nm厚的ITO薄膜層,從而完成了正面透明導電膜層一（2）的鍍制。
背面透明導電膜層（9）的鍍制，以真空抽氣系統將濺鍍腔體背景壓力抽至0.7×10-5-0.9×10-5 torr后，利用氬氣當作工作氣體，透過節流閥將通入氬氣控制濺鍍腔體的工作壓力為5×10-3torr，利用高純ITO靶材（純度99.95%）以脈沖直流電源在背面N型非晶硅層膜層(8)濺鍍一層50-150nm厚的ITO薄膜層,從而完成了背面透明導電膜層（9）的鍍制。
正面金屬導線(1)的制作，用網印機及網版以低溫銀膏為材料，在正面透明導電膜層一(2)上面網印銀膏線路,膜層厚度在15-100um，低溫烘烤(<200℃)完成線路，電阻率<5x10-5Ωcm。或者采用電鍍的方式在正面透明導電膜層一(2)上面電鑄銅線路,膜層厚度在10-50um，電阻率<5x10-5Ωcm。
背面金屬導線(10)的制作，用網印機及網版以低溫銀膏為材料，在背面透明導電膜層(9)上面網印銀膏線路,膜層厚度在15-100um，低溫烘烤(<200℃)完成線路，電阻率<5x10-5Ωcm。或者采用電鍍的方式在背面透明導電膜層(9)上面電鑄銅線路,膜層厚度在10-50um，電阻率<5x10-5Ωcm。
完成以上的制程即完成雙TCO膜層的HJT太陽能電池制作,電池片封裝時正面或者背面朝光都可以使用。
以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型權利要求書確定的保護范圍內。